Як давня бактерія поєднує загрозу й потенціал?
У крижаних шарах печери Scărișoara Ice Cave дослідники пробурили льодовий керн завдовжки приблизно 25 метрів. Цей стрижень льоду охоплює часовий проміжок близько 13 тисяч років і дає змогу простежити, які мікроорганізми існували в різні історичні періоди. Один із фрагментів, що сформувався близько 5 тисяч років тому, містив невідомий раніше штам бактерії, пише Popular Science.
Дивіться також Учені виявили універсальний закон природи, який обмежує еволюцію життя на Землі
Йдеться про Psychrobacter SC65A.3 – представника роду Psychrobacter, адаптованого до екстремально низьких температур. Результати аналізу оприлюднені 17 лютого в журналі Frontiers in Microbiology.
Попри давнє походження, бактерія продемонструвала стійкість до низки сучасних антибіотиків. Геномне секвенування показало понад 100 генів, пов'язаних із механізмами антибіотикорезистентності.
Дослідники протестували штам проти 28 антибіотиків із 10 класів. Виявилося, що він не реагує на препарати, які широко застосовуються в клінічній практиці, зокрема рифампіцин, ванкоміцин і ципрофлоксацин. Деякі з цих засобів використовують для лікування туберкульозу, коліту й інфекцій сечовивідних шляхів. Крім того, SC65A.3 став першим представником Psychrobacter, у якого зафіксовано стійкість до триметоприму, кліндаміцину та метронідазолу.
Антибіотикорезистентність виникає тоді, коли бактерії еволюційно набувають здатності витримувати дію препаратів, що мали б їх знищувати. За оцінками World Health Organization, у 2019 році стійкі до ліків інфекції стали причиною 1,27 мільйона смертей у світі. Тому пошук нових молекул і розуміння природного походження резистентності – критично важливі для системи охорони здоров'я.
Але є й хороші новини
Водночас історія з льодової печери – не лише про ризики. Попри те, що танення льодовиків може вивільнити мікроби з давніми генами стійкості, Psychrobacter SC65A.3 також продемонстрував здатність пригнічувати ріст деяких сучасних "супербактерій".
У його геномі виявлено 11 генів, які потенційно кодують антимікробні сполуки, здатні діяти проти бактерій, грибів і навіть вірусів. Крім того, майже 600 генів залишаються функціонально невідомими – саме серед них можуть ховатися нові біотехнологічні інструменти.
Науковці наголошують, що подібні дослідження потребують суворих заходів біобезпеки. Давні мікроорганізми є цінним джерелом знань про еволюцію антибіотикорезистентності, але водночас їх потрібно обережно ізолювати, щоб уникнути неконтрольованого поширення.
Дивіться також Озеро в Чехії скував зелений лід: у чому причина дивного феномену
Таким чином, заморожена 5 тисячоліть бактерія стала своєрідним архівом еволюції. Вона демонструє, що гени стійкості існували задовго до появи сучасної медицини й безконтрольного використання антибіотиків. Водночас це може підказати нові підходи до створення препаратів майбутнього.